[发明专利]加载和复制子矢量值的系统和方法

说明书

一种处理器包括矢量寄存器，所述矢量寄存器被配置成响应于专用加载指令而加载数据。该处理器还包括被配置成从矢量寄存器复制所选择的子矢量值的电路。

I.优先权要求

本专利申请要求于2018年5月16日提交给本受让人的题为“加载和复制子矢量值的系统和方法”的美国非临时专利申请号15/981,203的优先权，并特此通过引用将其全文明确并入。

II.技术领域

本公开总体涉及处理器，并且更具体地涉及用于矢量处理的数据的加载和复制。

III.背景技术

技术的进步已经使得出现更强大的计算设备。例如，诸如膝上型和台式计算机和服务器之类的计算设备以及诸如便携式无线电话之类的无线计算设备具有改进的计算能力，并且能够执行日益复杂的操作。增加的计算能力还增强了各种其它应用中的设备能力。例如，车辆可以包括处理设备，以使得能够进行全球定位系统操作或其它位置操作、自动驾驶操作、交互式通信和娱乐操作等。其它示例包括家用电器、安全相机、计量装备等，所述其它示例也结合了计算设备以实现增强的功能，诸如物联网(IoT)设备之间的通信。

计算设备可以包括一个或多个数字信号处理器(DSP)、图像处理器、或执行矢量处理的其它处理设备，该矢量处理包括执行公共操作(例如，乘法操作)的多个实例以并行处理矢量数据的多个元素。例如，矢量可以包括多个子矢量值(例如，矢量内的各个元素)，诸如32个四字节值。在说明性乘法操作中，对于每个矢量四字节值，第一字节乘以第一一字节值，第二字节乘以第二一字节值，第三字节乘以第三一字节值，并且第四字节乘以第四一字节值。将四个乘法乘积加在一起，且将所得和加至目标矢量寄存器中的对应四字节值。

为了使得所有所得128个乘法能够同时执行，四个一字节值中的每个一字节值被从标量寄存器读取并且从标量寄存器复制(例如，四个一字节值的多个副本基本上同时输出，在本文中也被称为“溅泼splat”或“广播”)到矢量乘法电路的输入。然而，将四个一字节值加载到标量寄存器中会导致处理瓶颈，这归因于标量寄存器经由涉及数据的多个传输的常规处理器操作被加载(例如，将四字节值从存储器加载到第二级(L2)高速缓存，从L2高速缓存加载到第一级(L1)高速缓存，以及从L1高速缓存加载到寄存器堆中的标量寄存器)。

IV.发明内容

在特定方面中，一种处理器包括矢量寄存器，矢量寄存器被配置成响应于专用加载指令而加载数据。该处理器还包括被配置成从矢量寄存器复制所选择的子矢量值的电路。

在另一方面，一种操作处理器的方法包括响应于专用加载指令来加载矢量寄存器，以及从矢量寄存器复制所选择的子矢量值。

在另一方面，一种装置包括用于存储响应于专用加载指令而加载的数据的器件。该装置还包括用于复制来自用于存储数据的器件的所选择的子矢量值的器件。

与将值加载到通用寄存器堆的标量寄存器中且从该标量寄存器复制该值的处理器相比，由所公开的方面中的至少一个方面提供的一个特定优点是：当通过使用专用加载指令加载矢量寄存器且从还矢量寄存器复制子矢量值来执行矢量操作时，处理器吞吐量增加。例如，将值从L2高速缓存加载到通用寄存器堆中可以包括数据的多次传输(例如，从L2高速缓存到L1高速缓存，以及从L1高速缓存到标量寄存器)，这与使用单次传输将值从L2高速缓存加载到矢量寄存器中相比导致更长的延迟和降低的吞吐量。另外，或者备选地，与执行单独的加载操作以将用于复制的每个值加载到寄存器堆的标量寄存器中相比，通过使用单个加载指令将用于复制的多个值加载到矢量寄存器中，可以增加处理器吞吐量。在审阅整个申请之后，本公开的其它方面、优点和特征将变得显而易见，整个申请包括以下部分：附图说明、具体实施方式和权利要求。

V.附图说明

图1是包括矢量寄存器的处理器的特定实施方案的框图。